آنچه باید در مورد سیاه چاله ها بدانیم

رییس دانشکده علوم دانشگاه فردوسی گفت: برای شناسایی سیاه چاله ها شواهد مستقیم رصدی وجود ندارد و آن ها معمولا به صورت غیرمستقیم شناسایی می شوند.

- ایسنا/خراسان رضوی رییس دانشکده علوم دانشگاه فردوسی گفت: برای شناسایی سیاه چاله ها شواهد مستقیم رصدی وجود ندارد و آن ها معمولا به صورت غیرمستقیم شناسایی می شوند.

شهرام عباسی در گفت وگو با ایسنا در خصوص معرفی سیاهچاله ها اظهار کرد: سیاه چاله ها موجودات عجیبی هستند.

سیاه چاله ها اولین بار در تئوری نسبیت عام انیشتن مطرح شدند.

طبق این تئوری پیش بینی می شد که تکینگی ای در فضازمان وجود داشته باشد.

وی افزود: سیاه چاله ها برای اولین بار در سال 1967 توسط دانشمندی به نام جان ویلر نامگذاری شد.

سال های زیادی این تصور وجود داشت که در محیط های مختلفی از جهان سیاه چاله هایی وجود دارند اما زمینه رصد آن ها فراهم نشده بود تا وجود سیاه چاله ها در جهان را توجیه کند.

اگر ما جرمی را به هر دلیلی فشرده کنیم، مانند فشردهسازی خورشید به اندازه یک توپ معمولی چگالی آنقدر زیاد و گرانش انقدر قوی می شود که حتی نور هم قادر به خروج از این فضا نخواهد بود.

زمانی که چگالی بسیار زیاد و گرانش بسیار قوی شود، هیچ نور و اطلاعاتی قادر به خروج از این فضا نخواهد بود.

این استاد گروه نجوم و اخترفیزیک دانشگاه فردوسی ادامه داد: از نظر فیزیکی و تئوری، تئوری سیاه چاله ها سال هاست که ساخته شده اما به صورت تجربی در نیامده است.

سیاه چاله یک جرم بسیار فشرده و چگال است.

در بسیاری از سیستم های اختر فیزیکی مواد تحت گرانش خود فرو می ریزند.

در سناریوهای تحول ستاره ها، ستاره ها زمانی که به مرحله آخر عمر خود می رسند منقبض شده، خود را می بلعد و در نهایت به سیاهچاله تبدیل می شود.

عباسی خاطرنشان کرد: شعاعی وجود دارد که اگر ستاره یا هر جرم گرانشی از آن شعاع مخصوص به خود کمتر باشد، به یک سیاهچاله تبدیل می شود.

این شعاع بستگی به جرم آن جسم دارد؛ هرچه جرم یک ستاره بیشتر باشد، شعاع آن هم بیشتر می شود.

برای مثال خورشید زمانی که به شعاع چند سانتیمتر برسد، به یک سیاهچاله تبدیل می ‍شود.

انقلابی بزرگ در توجیه تئوری وجود سیاه چاله ها رییس دانشکده علوم دانشگاه فردوسی با اشاره به اینکه در چند سال اخیر دو اتفاق بزرگ در خصوص سیاهچاله ها رخ داده است، گفت: یکی از این اتفاقات در خصوص رصد تابش گرانشی بود که در سال های اخیر در آشکارساز لایگو رخ داد.

طی این اتفاق برهم کنشی و بلعیدن دو سیاهچاله توسط یکدیگر و تابش گرانشی آن را رصد کرد.

این اتفاق انقلابی بزرگ در توجیه تئوری سیاه چاله ها را رقم زد.

دومین اتفاق نیز مربوط به مشاهده اولین سیاه چاله و افق رویداد آن توسط مجموعه تلسکوپ های افق رویداد است.

وی با اشاره به اینکه بوجود آمدن سیاه چاله ها به سناریوهای شکل گیری کهکشان ها باز می گردد، تشریح کرد: سیاهچاله ها به انواع مختلفی تقسیم می شود.

برخی از این سیاهچاله ها با عنوان سیاه چاله های سنگین(Super-Massive Black Holes) شناخته می شود که بعضا بین میلیون تا میلیارد برابر جرم خورشید جرم دارد.

این سیاه چاله های سنگین معمولا در هسته های فعال کهکشانی دیده می شود.

برای مثال این عقیده وجود دارد که در مرکز کهکشان راه شیری یک سیاهچاله سنگین وجود دارد که میلیون برابر جرم خورشید جرم دارد.

انوع سیاهچاله ها دانشیار گروه نجوم و اخترفیزیک دانشگاه فردوسی بیان کرد: نوع دیگری از سیاه چاله ها هستند که با عنوان سیاهچاله هایی با جرم متوسط(Intermediate-mass black hole) شناخته می شود.

این سیاه چاله ها از برهم کنش کهکشانی یا ادغام شدن چند سیاه چاله و ستاره با یکدیگر شکل گرفته اند.

سیاهچاله ای دیگر وجود دارد که با عنوان سیاهچاله ستاره ای شناخته می شود و جرم آن ها چند برابر جرم خورشید است.

بسیاری از اخترشناسان معتقدند که این سیاه چاله ها با جرم ستاره ای تحولی برای ستارگان هستند.

به معنای دیگر ستاره ها زمانی که می میرند، باقی مانده آن ها تبدیل به سیاهچاله می شود.

عباسی گفت: بر اساس نظریه ذرات بنیادین، دانشمندان معتقدند که شتابدهنده هایی مانند شتاب دهنده هادرونی برهم کنش پروتن-پروتن یا ذرات ریز دیگر می تواند باعث به وجود آمدن سیاه چاله های کوچک و مینیاتوری شود.

بر این اساس این تئوری مطرح شد که با برهم کنشی پروتن-پروتن با یکدیگر در آزمایشگاه برخورد کنند و یک سیاهچاله ایجاد کنند و در نتیجه تمام عالم را ببلعد.

این موضوع موجب نگرانی فیزیکدان های بزرگ جهان شد.

در نهایت فیزیکدان معروف استیون هاوکینگ بر اساس مدل معروف خود با عنوان تابش سیاه چاله ای نشان داد که تابش سیاه چاله ها بر خلاف تصور عموم مردم بسیار ظریف است.

اثر این تابش در سیاه چاله های بزرگ و کیهانی اصلا قابل رویت نیست اما در سیاه چاله های مینیاتوری آزمایشگاه، تابش هاوکینگ آن ها را از سیاه چاله بودن در می آورد.

سیاه چاله ها، اجرامی نامریی که به واسطه انرژی که ایجاد می کنند، شناسایی می شود رییس دانشکده علوم دانشگاه فردوسی اظهار کرد: برای شناسایی سیاه چاله ها شواهد مستقیم رصدی وجود ندارد و آن ها معمولا به صورت غیر مستقیم شناسایی می شوند.

در تمام کهکشان هایی که رصد شده اند، حدودا دو تا سه هسته فعال کهکشانی است که در این هسته های فعال کهکشانی سیاه چاله های بزرگی وجود دارد.

معمولا سیاه چاله ها را به علت کوچک بودن نمی توان دید اما آن ها را می توان از اتفاقاتی که در اطراف آن رخ می دهد، شناسایی کرد.

از آنجایی که این سیاه چاله ها گرانش خیلی قوی دارند، گازها و ستاره های اطراف خود را می بلعند.

از سیاه چاله ها تابش های مریی را می توان دید.

سیاه چاله ها اجرام نامریی هستند که به واسطه انرژی که در اطراف خود ایجاد می کنند، شناسایی می شوند.

وی افزود: به صورت تئوریکال سال های مختلفی بر نحوه شناسایی سیاه چاله ها کار شده است اما برای اولین بار در زمان رصد هسته کهکشانی راه شیری با مشاهده شواهد لازم به وجود آن پی برده شد.

قبل از این تصویربرداری نیز اختر فیزیکدانان بر اساس شواهدی که دیده می شد به وجود این سیاه چاله پی بردند.

ایجاد مدل های هولوگرافی برای شناخت بیشتر درون سیاه چاله ها دانشیار گروه نجوم و اخترفیزیک دانشگاه فردوسی ادامه داد: سیاه چاله ها از نظر تئوری برای فیزیکدانان بسیار جالب است.

بسیاری از فیزیکدانان علاقه مند به مطالعه در خصوص سیاه چاله ها هستند و در راستای بقای اطلاعات، وقوع پدیده ها، داخل سیاه چاله و خود سیاه چاله تحقیقات بسیاری را انجام داده اند.

همچنین دانشمندان مدل های هولوگرافی یا تمام نگاری را تنظیم کردند تا نگاهی به درون یک سیاه چاله و فیزیک داخل آن داشته باشند.

این فعالیت ها کاملا علمی و آکادمیک است اما متاسفانه تجربی پذیر نیست.

ما از اتفاقاتی که داخل یک سیاه چاله رخ می دهد نمی توانیم اطلاعات کاملی را کسب کنیم اما می توانیم مدل هایی را ایجاد کنیم تا بتوانیم آن ها را بیشتر مطالعه کنیم.

برخورد میان سیاه چاله ها محتمل است عباسی با اشاره به اینکه امکان برخورد میان سیاه چاله ها وجود دارد، تشریح کرد: در سیاه چاله های نزدیک به جرم ستاره ای از این نوع اتفاقات رخ می دهد.

برای مثال در پدیده مورد مطالعه لایگو در خصوص تابش گرانشی، حدس زده می شد که دو سیاه چاله با جرمی حدودا 50 برابر جرم خورشید با یکدیگر برخورد کرده و با هم ادغام شدند.

این فرایند مهیب انرژی بسیار زیادی تولید کرده که بعد از سال های بسیار زیاد ما اکنون توانستیم اثر تابش گرانشی آن را برای اولین بار توسط لایگو رصد کنیم.

این رویداد همواره محتمل است و می توان شواهد رصدی از آن دید.

وی خاطرنشان کرد: در صورت برخورد دو سیاه چاله با یکدیگر یک انفجار عظیم رخ داده و موج های گرانشی قوی ای را ایجاد می کند که نهایتا به ایجاد یک سیاه چاله بزرگتر منجر می شود.

سیاه چاله ها اجرام را به سمت خود کشیده و به عبارتی اجرام مختلف را می بلعند که باعث افزایش چگالی آن ها می شود.

فیزیکدانان تئوری در این خصوص که ماده در این چگالش قوی به چه شکلی در خواهد آمد تحقیق می‎کنند اما در حال حاضر اطلاعات دقیق از آن وجود ندارد.

سیاه چاله ها از جرم بسیار زیادی تشکیل می شود و از آنجایی که هیچ جرمی از آن خارج نمی شود حدس می زنیم که همواره به همین صورتی که هستند باقی خواهند ماند و از بین نمی روند.

انتهای پیام
کلید واژه ها: سیاه چاله - سیاه - چاله - شناسایی - دانشگاه فردوسی - مستقیم - دانشگاه - دانشکده - فردوسی - ایسنا - اولین - سیاهچاله - رییس - صورت - جهان - نامگذاری - علوم - پیش بینی - گفت وگو - معرفی - عباسی - مورد - توسط - بینی - تصور - رضوی - محیط - هایی